Energieeffizienz im integrierten Hüttenwerk der Salzgitter Flachstahl GmbH

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1 Energieeffizienz im integrierten Hüttenwerk der Salzgitter Flachstahl GmbH Vortrag im Rahmen der Regionalveranstaltung Energie- und Ressourcenkosten senken, Wettbewerbsfähigkeit stärken, Fördermöglichkeiten nutzen! Dipl. Ing. (FH) Tobias Schreiber, Operative Energiewirtschaft

2 Folie 2 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile Gliederung 1. Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH (SZFG) 2. Energieverbundwirtschaft im integrierten Hüttenwerk 3. Projekt EnergieEffizienz 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Förderung durch das KfW-Energieeffizienzprogramm Back up Umstellung Kesselanlagen von Konvertern Förderung durch das Programm Energieeffiziente und klimaschonende Produktionsprozesse

3 Folie 3 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 1. Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH

4 Folie 4 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 1. Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH Konzernstruktur und Eckdaten GJ 2015 Salzgitter AG Konzern Außenumsatz kons.: 8,6 Mrd. EBT: 13 Mio. Mitarbeiter: * Flachstahl Grobblech / Profilstahl Mannesmann Handel Technologie Außenumsatz: 1,9 Mrd. Außenumsatz: 0,9 Mrd. Außenumsatz: 1,1 Mrd. Außenumsatz: 3,2 Mrd. Außenumsatz: 1,3 Mrd. Mitarbeiter: Mitarbeiter: Mitarbeiter: Mitarbeiter: Mitarbeiter: * inkl. Industrielle Beteiligungen/Konsolidierung; alle Angaben zu Mitarbeitern per

5 Folie 5 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 1. Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH Absatz Flachstahl nach Regionen Drittland 3% Übrige EU 14% Inland 83% Übrige EU vorwiegend Niederlande Schweden Spanien Frankreich Tschechien Drittland vorwiegend Nordamerika Schweiz Norwegen China Italien GJ 2015 Gesamtabsatz: 3 Mio. t Flachstahl

6 Folie 6 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 1. Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH Produktionsprozess - Rohstahl Sinteranlage: Kokerei 2,85 Mio. t 180 m 2 2 Koksofenbatterien 1,5 Mio. t Hochofen: 3 Hochöfen 3,9 Mio. t Primärmetallurgie: 3 x 220-t-LD Konverter Sekundärmetallurgie: 5 Legierungsstände Stranggießanlagen: 4 Gießmaschinen 4,22 Mio. t Kraftwerk: Stromerzeugung / Prozessdampf 1,3 TWh / 1,2 Mio. t Produktion 2015

7 0,2 Mio. t Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile Folie 7 1. Daten und Fakten der Salzgitter Flachstahl GmbH Produktionsprozess - Walzstahl 3,4 Mio. t 2,2 Mio. t 1,5 Mio. t 0,6 Mio. t Warmbreitbandwalzwerk Kontibeize Tandemstraße Haubenglühe Dressierstraße Schubbeize Feuerverzinkung 1 und 2 Elektrolytverzinkung WB-Spaltanlage 0,3 Mio. t 0,6 Mio. t FV1 0,5 Mio. t FV2 0,5 Mio. t 0,3 Mio. t WB-Querteilanlage 0,2 Mio. t Organische Beschichtung Coillinie 4 : auch Direktvermarktung 0,2 Mio. t 0,2 Mio. t Coillinie 5 Produktion 2015

8 Folie 8 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 2. Energieverbundwirtschaft im integrierten Hüttenwerk Energieverbundwirtschaft im integrierten Hüttenwerk

9 Folie 9 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 2. Energieverbundwirtschaft im integrierten Hüttenwerk Kuppelgasverbund integrierter Hüttenwerke Flussdiagramm und Zusammensetzung der Kuppelgase Warmwalzwerk Konvertergas Kokereigas CH 4 Hochofengas CO Kraftwerk Konvertergas CO H 2 CH 4 H 2 CO CO2 Konverter N 2 Winderhitzer H 2 O Kokerei Hochofen Rest Die Stromerzeugung aus Kuppelgasen ist Teil der effizienten Energieverbundwirtschaft der Stahlindustrie.

10 Folie 10 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 2. Energieverbundwirtschaft im integrierten Hüttenwerk Energieverbund

11 Folie 11 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 2. Energieverbundwirtschaft im integrierten Hüttenwerk Energiewirtschaftliche Rahmendaten Fremdenergieeinsatz pro Jahr (Primärenergien): 2,0 Mio. t Kokereikohle } 0,7 Mio. t Reduktionsmittel 79 Mio. GJ 175 Mio. m³ Erdgas Quelle: Energiebericht 2015 Jährlich anfallende Kuppelgase: 20 Mio. GJ Hochofengas 11 Mio. GJ Koksofengas 2 Mio. GJ Konvertergas } 33 Mio. GJ Eigenerzeugung aus Kuppelgasen (Sekundärenergien): 1,8 Mio. t Prozeß- und Heizdampf 1,3 Mio. MWh Strom 384 Mio. Nm³ Sauerstoff 173 Mio. m³ Druckluft => Über 40 % des Primärenergieeinsatzes werden als Kuppelgase recycelt => SZFG generiert daraus 100% der benötigten Sekundärenergien

12 Folie 12 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Projekt EnergieEffizienz

13 Folie 13 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Projekt EnergieEffizienz

14 Folie 14 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Projektorganisation EnergieEffizienz Projektlenkungskreis Geschäftsführung Technik Unternehmensbereichsleiter -Projektleitung Projektkoord. Energiebetriebe Projektkoord. Hochofenwerk Projektkoord. Stahlwerk Projektkoord Warmwalzwerk Projektkoord. Kaltwalzwerk Projektkoord. Bandgießen 4 Arbeitsgruppen 3 Arbeitsgruppen 2 Arbeitsgruppen 1 Arbeitsgruppe 1 Arbeitsgruppe 1 Arbeitsgruppe 2 Projektteams 10 Projektteams 3 Projektteams 2 Projektteams 10 Prozessteams

15 Folie 15 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Aufteilung Gesamtenergieverbrauch ~ 8 % alle Übrigen ( Nebenprozesse ) 3) Gesamtenergieverbrauch SZAG 1) : 100 % ~ 92 % Kernbereich Stahlproduktion ~ 83 % ~ 9 % Metallurgie 2) Nebenprozesse 3) Potenziell beeinflussbarer ( minderbarer) Anteil: ~ 15 % Nebenprozesse. 1) u.a. für Kokereikohle, Fremdkoks, Heizöl, Erdgas und Fremdstrom 2) Metallurgie: Sinteranlage, Hochöfen, Kokerei, Konverterstahlwerk, Kraftwerk, Elektrostahlwerk 3) insbesondere Erdgasverbräuche Walzwerke, Heizungen, usw.

16 Folie 16 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Abgaswärmenutzung bei der SZFG MW = MW % = 100 % 350 Feuerverzinkung 1 und 2, Bandbeschichtung 2 Öfen der Warmbreitbandstraße Abgaswärme in MW Abgaswärme in MW MW = 65 % 233 MW = 65 % Kokerei Hochofen A/B/C Kraftwerk 99 MW = 27 % 99 MW = 27 % 28 MW = 8 % MW = 8 % Ist-Abgaswärme vor bereits genutzte notwendige Abgaswärme *) Potenzial Abgaswärme über Wärmenutzung Abgaswärme Taupunkttemp. 120 C **) bezogen auf 0 C Ist-Abgaswärme vor bereits genutzte notwendige Abgaswärme *) Potenzial Abgaswärme über Wärmenutzung *) Notwendige Abgaswärme Abgaswärme zur Vermeidung der Taupunktunterschreitung (Versottung Taupunkttemp. der Kamine) 120 C **) bezogen **) auf Eine 0 C Nutzung der Potenziale bedingt umfangreiche technische Umrüstungen in den Abgaswegen. *) Notwendige Abgaswärme zur Vermeidung der Taupunktunterschreitung (Versottung der Kamine) **) Eine Nutzung der Potenziale bedingt umfangreiche technische Umrüstungen in den Abgaswegen.

17 Folie 17 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Projektstand EE-Energieeffizienz Projekte Projektstand EE Nutzen der EE-Maßnahmen: Einspareffekt Fremdenergie Jan. Mrz. 2017: 764 TJ / t CO2 Einspareffekt Fremdenergie 2016: TJ / t CO2 Einsparung CO2 Jan Mrz. 2017: t CO Anzahl Projekte umgesetzt in Bearbeitung verworfen Datenreihen4

18 Folie 18 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 3. Projekt EnergieEffizienz Energieeffizienz ist uns per se ein wichtiges Anliegen Optimierung der Konvertergasgewinnung im Stahlwerk Energieeffiziente Roheisenerzeugung durch Entspannungsturbine am Hochofen Energieeffiziente Prozesse bei der Beschichtung von Stahlcoils Solche Resultate und Verbesserungen lassen sich nur dann erzielen, wenn man den Unternehmen die Luft zum Atmen und damit Spielräume für Investitionen lässt.

19 Folie 19 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes

20 Folie 20 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Einführung Hintergrund: Ziel: In der Pfannenwirtschaft betreibt das Stahlwerk zehn Pfannenfeuer zum Aufheizen und Warmhalten von RE-/Stahlgießpfannen. Der Prozess ist erforderlich, um Wärmeverluste des Rohstahls während der dem Konverter folgenden Prozessschritte zu minimieren. Von den zehn Pfannenfeuern wurde in 2012 bereits das Pfannenfeuer Nr. 3 erneuert und mit einem Rekuperator versehen. Hierdurch konnten Energieeinsparungen von ca. 54% erzielt werden. Umbau der Pfannenwirtschaft auf weitere sieben Pfannenfeuer mit Rekuperator, analog zu dem in 2012 erneuerten Pfannenfeuer Nr. 3, um auch hier die genannten Energieeinsparungen zu erzielen.

21 Folie 21 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Übersicht Pfannenwirtschaft Pfannenfeuer mit Rekuperator Pfannenfeuer ohne Rekuperator

22 Folie 22 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Vergleich Altes / Neues Pfannenfeuer

23 Folie 23 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Pilotprojekt am Pfannenfeuer 3 Zusammenfassung Neues Pfannenfeuer 3: Das neue Pfannenfeuer der Fa. Mapeko wurde Anfang Dezember 2012 in Betrieb genommen. Folgende Vorteile sind erkennbar: 1. Energieeinsparung im Warmhaltebetrieb von rd. 54% *) ca. 41% durch den Rekuperator (Brennluft 480 C) ca. 13% Deckelabdichtung 2. geringerer Lärmpegel 3. erneuerte Sicherheitsorgane / Regelstrecken *) Voraussetzung sind optimale Betriebsbedingungen Potenzial: rd GJ/a

24 Folie 24 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Pilotprojekt am Pfannenfeuer 3

25 Die sieben Pfannenfeuer werden voraussichtlich ab Ende 2017 nacheinander im Monatsrhythmus installiert und in Betrieb genommen. Folie 25 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Weiteres Umbaukonzept der Pfannenwirtschaft Das Hauptaugenmerk des Umbaukonzeptes innerhalb der Pfannenwirtschaft liegt auf der Erneuerung der Brennertechnik und dem Einsatz eines Rekuperators an den genannten sieben Pfannenfeuern zur Brennerluftvorwärmung und Vermeidung von Abwärme. Gleichzeitig wird die Abdichtung der Pfannenfeuerdeckel verbessert. Weiterhin werden die vorhandenen Hydraulikaggregate für den Schwenkantrieb der Pfannenfeuerdeckel erneuert. Folgende Rahmenbedingungen müssen berücksichtigt werden: Benötigte Energiemenge für ein Feuer: GJ/a Erzielbare Energieeinsparung bei Normalbetrieb: 48 % Energieeinsparung bei Umbau der übrigen 7 Feuer: GJ/a CO2-Einsparung t CO2/a Abgeschätzte Investitionskosten : T Die Pfannenwirtschaft kann nur mit Hilfe einer Förderung wirtschaftlich sinnvoll umgebaut werden schriftliche Bestätigung der Bewilligung zur Förderung der Maßnahme im Rahmen des KfW-Energieeffizienzprogrammes Abwärme.

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

27 Folie 27 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile Back up Back up

28 Folie 28 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile 4. Abwärmenutzung an den Pfannenfeuern des Stahlwerkes Stoffluss des Stahlwerkes

29 Folie 29 Datum Firma, Abteilung über Kopf-/Fußzeile Umstellung Kesselanlagen von Konvertern Nettoenergieverbrauch vor Maßnahme (2013) Nettoenergieverbrauch nach Maßnahme Energieeinsparung durch die Maßnahme Summe Je Tonne Rohstahl 900 TJ 195,4MJ/t 795 TJ 172,5 MJ/t 105 TJ (11,7%) 22,9 MJ/t (11,7%) Das Projekt wird im Rahmen des Programms Energieeffiziente und klimaschonende Produktionsprozesse gefördert.